บูรณาการระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ร่วมกับแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ (MUSLE) เพื่อประเมินการไหลบ่าและพัดพาดินตะกอนในลุ่มน้ำอำเภอวังสะพุง จังหวัดเลย

Abstract

บทคัดย่อ

การศึกษาประยุกต์ระบบสารสนเทศทางภูมิศาสตร์ร่วมกับแบบจำลองทางคณิตศาสตร์มีวัตถุประสงค์เพื่อต้องการทราบถึงปริมาณน้ำท่าและดินตะกอนที่ถูกพัดพา รวมถึงการจัดสร้างแผนที่เสี่ยงต่อการชะล้างพังทลายของดินในเขตพื้นที่ลุ่มน้ำอำเภอวังสะพุง จังหวัดเลย โดยใช้สมการการสูญเสียดินสากลดัดแปลง (MUSLE, modified universal soil loss equation) ซึ่งมีรูปแบบสมการ คือ Sediment yield = 11.8*(Q*q_p)^0.56 *KLSCP โดยแบ่งการศึกษาออกเป็น 2 กรณี คือคำนวณค่าปัจจัยน้ำท่า (Q) และอัตราการไหล (q_p) ด้วยวิธี SCS curve number จากข้อมูลฝนที่ตกรายวันเฉลี่ยสูงสุดเพื่อใช้ประเมินน้ำท่าจากชั้นข้อมูลสิ่งปกคลุมดินและปัจจัยการซับน้ำได้ของดินจากข้อมูลดินทางอุทกศาสตร์ และคำนวณค่าปัจจัย KLSCP โดยค่า (K) คือปัจจัยความคงทนของดินต่อการถูกชะล้างพังทลายของดิน (LS) คือปัจจัยความลาดเทและความยาวความลาดเท และ (CP) คือปัจจัยการจัดการพืชและการอนุรักษ์ดินและน้ำ จากการศึกษาพบว่าในพื้นที่ลุ่มน้ำอำเภอวังสะพุง จังหวัดเลยนั้น มีพื้นที่รวมทั้งหมดเท่ากับ 227.497 ตารางกิโลเมตร พื้นที่ส่วนใหญ่ (ร้อยละ 60.0 ของพื้นที่ทั้งหมด) ปกคลุมด้วยป่าเบญจพรรณ พื้นที่ป่าไม้ประเภทอื่น ๆ และไม้ยืนต้น โดยมีปริมาณฝนตกเฉลี่ยรายวันสูงสุดเท่ากับ 83.44 มิลลิเมตร (3.28 นิ้ว) จะมีปริมาณน้ำท่ารวม (Q) เท่ากับ 8,984,182.42 ลูกบาศก์เมตร โดยพื้นที่นาข้าวนั้น มีปริมาณน้ำท่ารวมสูงสุดเท่ากับ 2,789,665.25 ลูกบาศก์เมตร และมีอัตราการไหลเฉลี่ยเท่ากับ 1.27-2.62 ลูกบาศก์เมตรต่อวินาที และจากการจัดแบ่งพื้นที่ตามระดับความเสี่ยงต่อการชะล้างพังทลายของดินโดยใช้ปริมาณตะกอนที่ถูกพัดพาซึ่งแบ่งออกได้เป็น 3 ระดับ คือพื้นที่ที่มีความเสี่ยงมาก ปานกลาง และน้อย ซึ่งมีค่าปริมาณตะกอนที่ถูกพัดพาอยู่ระหว่าง 8-26, 2-7 และน้อยกว่า 2 ตัน/ไร่/ปี โดยมีพื้นที่รวมในแต่ละระดับความเสี่ยงเท่ากับ 1,214, 16,845 และ 124,119.94 ไร่ หรือคิดเป็นร้อยละ 1, 12 และ 87 ของพื้นที่ทั้งหมดตามลำดับ โดยพบว่ามีหมู่บ้านที่อยู่ในพื้นที่เสี่ยงต่อการชะล้างพังทลายของดินสูง ได้แก่ หมู่บ้านกกกอก หมากแข้ง และกกบก ซึ่งอยู่ในตำบลหนองงิ้ว

คำสำคัญ : ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์; แบบจำลองชลศาสตร์; สมการสูญเสียดินสากลดัดแปลง

Abstract

The study of applying geographic information system in cooperative with mathematical is aimed for determining the amount of runoff and sediment yield and creating risk map of erosion in watershed Wangsaphung District, Loei Province by using modified universal soil loss equation (MUSLE). The study was classified into 2 cases. One is the estimation of the runoff volume (Q) and the peak flow rate (qp) by using SCS curve number technique based upon land cover layer and soil water absorption deriving from hydrological soil group. The other is determining the KLSCP factors resulting from the soil erodibility factor (K), slope length and slope gradient factor (LS), and cropping management and conservation practice factor (CP). The overall area of watershed Wangsaphung District in Loei Province is 227.497 Km². About 60 % of the area is covered by forests, both the classified mixed deciduous forest and the other types of forest, and the tree plantation. The highest average daily rainfall is 83.44 mm (3.28 inches) with the total volume of runoff (Q) of 8,984,182.42 m³. Paddy field is contributing to the highest runoff volume of 2,789,665.25 m³ with the average flow rate between 1.27-2.62 m³/second. The level riskiness on erosion was classified, based upon the amount of relocated sediments, into 3 categories; highest, medium and low. The amount of relocated sediments and percentage of covering area of each category is between 8-26, 2-7 and < 2 tons/rai of 1, 12 and 87, respectively. There are 3 villages found to be fall in the risk area of erosion which are Kokkog, Makkeng and Kokbok at Nong Ngio District.

Keywords: geographic information system; hydrological model; modified universal soil loss equation